بررسی ترکیبات صابون با استفاده از طیف ‌سنجی رامان

کنترل کیفیت صابون به کمک رامان

در صنعت صابون سازی بررسی ترکیبات صابون یکی از پارامترهای مهم در کنترل کیفیت است. طیف‌سنجی رامان یا رامان اسپکتروسکوپی یکی از تکنیک‌های قدرتمندی است که می‌تواند ترکیبات صابون را شناسایی کند. در این حوزه برای تهیه محصول نهایی واکنش‌‌های شیمیایی بسیاری انجام می‌گیرد. کنترل واکنش‌ها به منظور دستیابی به محصول مطلوب برای این صنعت بسیار ضروری است. زیرا صابون به طور مستقیم با پوست انسان در ارتباط است و هرگونه مشکلی در روند واکنش‌ها می‌تواند سلامتی پوست را به خطر بیندازد. بنابراین کارشناسان به دنبال روشی مطمئن و دقیق هستند که بتوانند ترکیبات صابون به عنوان محصول نهایی بررسی کنند. همان طور که می‌دانید رامان اسپکتروسکوپی یکی از تکنیک هایی است که می‌تواند مواد مختلف را از هم تفکیک کند. به همین دلیل طیف‌‌سنج رامان (شکل ۱) به یک ابزار کارآمد در این صنعت تبدیل شده است. به کمک این دستگاه می‌توان نقشه رامان صابو‌ن‌ها را نیز به دست آورد. این نقشه اطلاعات بسیار خوبی برای بررسی مواد افزودنی یا معرف صابون‌ها ارائه می‌دهد. در ادامه کاربرد رامان در این صنعت را شرح داده‌ایم.

بررسی ترکیبات صابون با استفاده از طیف‌ سنجی رامان

طیف‌سنجی رامان یک روش آنالیز مولکولی بوده و غیر مخرب است. به بیانی دیگر در طول آنالیز آسیبی به نمونه وارد نمی‌شود. هم‌چنین این تکنیک اطلاعات دقیقی در مورد ساختار شیمیایی، فاز نمونه، پلی مورفیسم، بلورینگی و برهمکنش مولکولی ارائه می‌دهد. تصویر برداری رامان در واقع همان سیستم رامان را دارد با این تفاوت که از تمامی نقاط روی سطح نمونه، طیف رامان تهیه می‌کند و آن را به شکل یک نقشه به کابر نشان می‌دهد. به این صورت کارشناس می‌تواند اطلاعات مورد نیاز خود را از نقشه رامان استخراج کند. شما می‌توانید با استفاده از میکروسکوپ رامان SRM به نقشه طیفی رامان دست پیدا کنید. این میکروسکوپ استیج‌های متحرک داشته و رزولوشن بسیار بالایی به شما ارائه می‌دهد. تصویر این میکروسکوپ در شکل ۱ قابل مشاهده است.
صابون‌ها در ساختار خود دارای ترکیبات آلی هستند. این ترکیبات در طول طیف‌ سنجی می‌توانند زمینه فلورسانس ایجاد کنند. بنابراین انتخاب طول‌موج لیزر بسیار حائز اهمیت است. شما می‌توانید برای داشتن اطلاعات بیشتر مقاله مناسب ترین لیزر برای طیف سنجی رامان را مطالعه کنید. طی آزمایشاتی که کارشناسان انجام داده‌ند به این نتیجه رسیده‌اند که برای صنعت صابون‌سازی بهترین طول‌موج لیزر ۷۸۵ نانومتر است.
صابون‌ها را می‌توان به دو دسته تقسیم کرد: صابون‌های دست‌ساز و صابون‌های صنعتی. به طور کلی صابون‌ها از اسیدهای چرب، گلیسرول و افزودنی‌های دیگر مانند عطر، رنگ، امولسیفایرها و غیره تشکیل شده‌اند. اما برای بررسی‌های بیشتر در مورد ترکیبات صابون‌ها طیف رامان این دو دسته را مورد مطالعه قرار داده‌ایم.

آنالیز صابون‌های دست‌ ساز

در این مقاله ابتدا صابون‌های دست‌ساز را بررسی می‌‌کنیم. نقشه رامان صابون‌های مختلف دست‌ساز در شکل ۲ نشان داده شده ‌است.

صابون‌هایی که در این آزمایش مورد مطالعه قرار گرفته بودند، طبق طیف رامان آن‌ها همگی دارای اسید اولئیک هستند. علاوه بر این در صابون‌های دست‌ساز پلی اتیلن گلیکول (Polyethylene glycol) یا PEG نیز به کار رفته است. PEG نقش امولسیفایر را در ترکیب صابون ایفا می‌کند. امولسیفایر‌ها به عنوان تثبیت کننده امولسیون به کار می‌روند. وقتی دو مایع با هم ترکیب می‌شوند، بعد از مدتی ذرات آن‌ها از هم جدا می‌شوند. در واقع امولسیفایر‌ها این ذرات را کنار هم نگه می‌دارند و از پراکنده‌ شدن ‌آن‌ها جلوگیری می‌کنند.

صابون‌های صنعتی

در این بخش صابون‌های صنعتی را مورد مطالعه قرار داده و ترکیبات آن‌ها را بررسی کرده‌ایم. بر اساس آنالیزهای رامان مشخص شده است که ترکیبات صابون‌های صنعتی با صابون‌های دست‌ساز کاملا متفاوت است. علاوه بر این میزان همگنی ترکیبات صابون‌های صنعتی در مقایسه با صابون‌های دست‌ساز کمتر است. در ترکیبات این صابون‌ها TiO_۲ مشاهده می‌شود. در برخی موارد مولکول‌های رنگدانه‌ها (لازوریت) و سایر افزودنی‌ها نیز در طیف رامان مشاهده می‌شود (شکل ۳).

طیف‌سنجی رامان روش بسیار خوبی برای آنالیز روغن‌های مختلف به کار برده شده در این نوع صابون‌ها است. پیک های مشخصه روغن‌های مختلف در طیف کلی قابل مشاهده است. حتی به کمک طیف‌ سنجی رامان تمایز بین روغن‌های مختلف را می‌توان مورد بررسی قرار داد.
همان طور که می‌دانید طیف رامان هر ماده اثر انگشت آن ماده به حساب می‌آید. با توجه به این که ترکیبات صابون‌ها با هم متفاوت است، طیف رامان هر کدام نیز متفاوت از یکدیگر هستند. علاوه بر این هر پیک نشان دهنده یک پیوند مولکولی خاصی است که با بررسی‌های بیشتر می‌توان به طور کامل همه ترکیبات موجود در صابو‌ن‌ها را به دست آورد.

جمع ‌بندی

صابون جز مواردی است که به طور مستقیم با پوست سر و کار دارد. بنابراین کنترل کیفیت آن بسیار مهم است. در مرحله کنترل کیفیت، ترکیبات صابون بررسی می‌شود. یکی از روش هایی که به کمک آن این ترکیبات را بررسی می‌کنند، طیف‌سنجی رامان است. همان طور که در متن مقاله نیز اشاره شده، صابون‌ها به دو دسته دست‌ساز و صنعتی تقسیم می‌شوند. آنالیز‌های رامان حاکی از این است که طیف‌های به دست آمده از این دو دسته صابون کاملا متفاوت است. صابون‌های دست‌ساز در ترکیبات خود دارای پلی اتیلن گلیکول هستند که به عنوان امولسیفایر به کار می‌روند. در حالی که صابون‌های صنعتی شامل TiO_۲، رنگدانه و سایر افزودنی‌ها هستند. طیف‌سنجی رامان با توجه به اینکه اثر انگشت هر ماده را مشخص می‌‌کند، به خوبی در این صنعت کاربرد دارد. اگر در رابطه با مطالب گفته شده سوالی دارید، حتما با کارشناسان ما در ارتباط باشید. اگر مقاله های مرتبط با دسته بندی آرایشی و بهداشتی برایتان جذاب است، حتما به صفحه آن سر بزنید.

منبع

۱-https://zaya.io/mq2ek